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干冰和金属镁的反应实验怎么做

发布时间:2011-12-20 作者:林工 来源:米腾 浏览次数:

在学校的实验室里,经常有老师组织学生用干冰和镁做反应实验,很多同学感到好奇,为什么金属镁在点燃条件下具有能与固态的二氧化碳干冰反应的性质?为此很多同学都希望,在老师没有上实验课之前,能提前知道,这两种东西怎么能烧的起来呀,试验课题又是怎样完成的?今天我就和同学们说一下如何做好干冰与金属镁的实验反应,分步骤解开这个科学之谜。

将金属镁放在干冰中

一、进行实验之前,我们先了解干冰和镁的化学性质
(1)镁
金属镁(MG)是一种银白色硬度较大的无磁性固体金属。1.具有展性,故能压成镁带。2.镁极易燃烧并发出明亮的光。3.具有较强还原性,在空气中燃烧时能产生耀目的白光,所以早期被用在的闪光灯中,现在仍用在海军照明和烟火中。 

镁条燃烧会消耗氧气和氮气,镁可以在盐酸中的剧烈的化学反应,且变化很快,会产生大量的热,属于放热的化学变化。

(2)干冰是冰雪状固态的二氧化碳物质,化学式为CO2;分子量 44.01;密度(固态);温度是零下78.5℃,溶于水(体积比1:1),部分生成碳酸。干冰极易挥发,受热后不经液化,直接升华为无毒、无异味的,比固体面积大1000倍的气体二氧化碳,所以干冰不能储存于密封性能好、体积较小的容器中,很容易爆炸。

二、实验步骤:
1.准备实验材料:两块大小相同的干冰和镁粉或镁条、镁带,红热的铁棒,防冻手套。
2.先取一块干冰(不可用手拿取干冰,须带防冻手套),平放在普通的木质或塑料桌面上(不要用玻璃的桌面);
3.在干冰中央挖一个小的穴,用铁质的锤子凿。
4.放上镁条或撒入一些镁粉。
5.用红热的铁棒把镁点燃。
6.将另一块干冰盖上。
观察此时发生的现像:能看到镁在干冰内继续燃烧,发出耀眼的白光,像冰灯一样,
反应的生成物是氧化镁和碳。

镁在干冰中燃烧

三、实验的目的:
该实验证明镁在点燃条件下具有能与干冰反应的性质;为验证上述反应所得固体中无剩余镁,可向该固体中加入试剂得名称为稀盐酸或稀硫酸,反应的现象是无气泡产生.(稀盐酸或稀硫酸可以验证上述反应所得固体中无剩余镁,因为镁能和稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气)

四、试验原理:
镁原子由于本身原子特有的化学属性,对结合态的氧原子具有强烈的占有、吸附性,因此,即使在二氧化碳、一氧化氮之类的气体当中,只要温度适宜,就会发生强烈反应。不仅如此,如果反应温度的释放,致使温度进一步上升而无法释放、散失,原先的氧化镁,还会在进一步的高温环境下,反过来和炭反应,生成碳化镁,这时,碳原子会处于极度活跃的状态,不光听从镁原子的召唤,还遵从氧原子的派遣,直至整个化学反应里,碳氧化合物、碳化镁、氧化镁三者达到一个动态品衡时为止。
化学反应方程式是:2Mg+CO2=2MgO+C

五、试验注意事项(学生实验中容易犯的错误):
1、通过实验现象,看本质问题
初中生刚接触化学,往往只看热闹,不看门道;只观察到声、光、热、响等明显现象,而忽略细微变化的情况。如镁条的燃烧,只看到“发出耀眼的白光”,而没有看到干冰上有白色固体生成。
2、对镁燃烧实验现象描述要用严谨的术语
镁和干冰的反应现象是镁反应本质的外在表现,学生不但要做好镁与干冰的化学实验,而且还应该能用客观、准确的语言把实验现象描述出来。许多同学在描述镁实验现象时,把“镁在干冰中燃烧反应”描述成“镁在干冰上加热烧完了”,这是不规范的语言描述。
3、操作要有先有后,忌本末倒置
不少同学做镁在干冰中燃烧时,没把镁放入干冰中就开始点燃,顺序颠倒,不可以先点燃镁条,后放在干冰中。操作顺序与实验成功起着关键性的作用。因此,在做每一个试验时,要弄清化学反应的反应原理、操作原理。
4、养成要实事求是作风,不要跟风
  有位同学在进行干冰二氧化碳与镁的实验反应时,忘记了燃烧的镁上面要再加上一块干冰,最后也没放上稀盐酸或稀硫酸作证明,但在填写实验报告时,没有分析失败的原因,而是抄袭他人的实验成果。这种不良的实验风气在中学生身上经常出现。要养成实事求是的科学态度,客观、准确的描述实验现象,不要弄虚作假。

干冰和金属镁条的实验相对来说,是比较简单的,我们在做实验时,要多观察,多思考,观察是第一步,没有观察,就没有接踵而来的前进,实验过程中看到金属镁能在零下78度低温的固体二氧化碳干冰中燃烧,有很多学生有可能会纳闷,镁是怎么能在低温下燃烧的完的呢?下一篇文章我们就谈谈,为什么干冰温度那么低,镁却可以在其中燃烧完呢

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